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VFBOX网关实现DLT645电表数据转IEC104协议项目案例
1. 项目概述
1.1 项目配景
随着光伏发电体系的遍及,对光伏电站的电能计量和监控需求日益增长。电表作为电能计量的焦点装备,通常采取DLT645协议举行通讯;而光伏监控平台则广泛采取电力行业尺度的IEC104协议举行数据交互。两种协议之间的不兼容性成为了数据收罗和集成的技能停滞。
本项目采取上海仰科VFBOX协议转换网关,实现DLT645电表数据到IEC104协议的无缝转换,将电表收罗的电压、电流、功率、电能等数据实时转发至光伏监控平台,满意电站运行监控和数据分析的需求。
1.2 项目目的
- 收罗DLT645协议电表的实时运行数据
- 将收罗数据转换为IEC104协议格式
- 通过以太网将数据转发至光伏监控平台
- 支持4G无线网络接入(可选)
1.3 协议分析
协议全称应用场景DLT645多功能电能表通讯协议电表数据收罗IEC104IEC 60870-5-104电力体系远动通讯2. 体系架构
2.1 网络拓扑
- ┌─────────────────┐ RS485 ┌──────────────┐ 以太网/4G ┌─────────────────┐
- │ DLT645电表 │◄───────────────►│ VFBOX网关 │◄────────────────►│ 光伏监控平台 │
- │ (三相多功能) │ DLT645协议 │ 协议转换 │ IEC104协议 │ (SCADA系统) │
- └─────────────────┘ └──────────────┘ └─────────────────┘
- │
- │ 配置/调试
- ▼
- ┌──────────────┐
- │ 工程师站 │
- │ (VFBOX Studio)│
- └──────────────┘
复制代码 2.2 数据流向
- 电表数据 → 网关采集(DLT645主站) → 数据缓存 → 协议转换 → IEC104服务端 → 监控平台(IEC104客户端)
复制代码 3. 硬件预备
3.1 装备清单
序号装备名称型号/规格数目分析1VFBOX网关VB303-2400#512-C-51台支持DLT645收罗和IEC104转发2三相多功能电表支持DLT645-20071台光伏发电计量3工程师电脑Windows体系1台安装VFBOX Studio软件4网线CAT5e及以上2根网关与电脑、平台毗连5RS485通讯线屏蔽双绞线1套网关与电表毗连6直流电源12V/2A1个网关供电74G天线可选1根4G无线接入时利用3.2 网关选型分析
本项目选用 VB303-2400#512-C-5 型号网关,选型依据如下:
- VB303:硬件批次,工业级品格
- 2400:2个网口,4个串口,满意多装备接入需求
- #512:支持收罗512个数据点位
- C:收罗协议为DLT645协议
- 5:转发协议为IEC104协议
3.3 硬件接口毗连
- VFBOX网关接线示意:
- ┌─────────────────────────────────────┐
- │ VFBOX 网关 │
- │ │
- │ V+ ──────► 直流电源正极 (12V) │
- │ V- ──────► 直流电源负极 │
- │ │
- │ A ──────► 电表RS485 A+ │
- │ B ──────► 电表RS485 B- │
- │ │
- │ Ethernet1 ───► 工程师电脑/交换机 │
- │ Ethernet2 ───► 光伏监控平台(可选) │
- │ │
- └─────────────────────────────────────┘
复制代码 3.4 硬件默认参数
接口默认参数电源DC 9-30V,V+接正极,V-接负极COM1-COM4波特率9600,8位数据位,无校验,1位制止位Ethernet1IP: 192.168.1.199Ethernet2IP: 192.168.2.199(双网口型号)4. 软件预备
4.1 软件下载与安装
- 访问vfbox官网
- 进入"下载中心",下载编号1001软件(VFBOX Studio,简称VS软件)
- 在工程师电脑上安装VFBOX Studio软件
- 利用管理员权限启动软件
4.2 电脑网络设置
将工程师电脑IP地点设置为 192.168.1.198,确保与网关默认IP(192.168.1.199)在同一网段。
5. 网关设置步调
5.1 电脑与网关连通测试
- 利用网线将网关Ethernet1口毗连至工程师电脑
- 给网关上电,确认POW指示灯常亮
- 在电脑上打开CMD,实行:
- 确认能ping通网关IP地点
5.2 新建工程
- 打开VFBOX Studio软件(管理员权限)
- 点击"新建工程"
- 输入工程名称(如:PV_DLT645_To_IEC104)
- 选择装备范例:VB303-2400(与网关标签型号划一)
- 点击"网关IP地点",输入 192.168.1.199
5.3 设置DLT645电表收罗
5.3.1 添加收罗装备
- 在左侧导航栏点击"收罗装备"
- 点击"新建装备"按钮
- 在协议列表中选择 "DLT645-2007"(或DLT645-1997,根据电表现实版本)
- 输入装备名称:Meter_01
- 点击"下一步"
5.3.2 设置串口参数
- 选择网关串口:COM1
- 设置串口参数(需与电表保持划一):
- 波特率:2400(DLT645-2007通常为2400,DLT645-1997通常为1200)
- 数据位:8
- 校验:偶校验(Even)
- 制止位:1
- 点击"下一步"
5.3.3 设置电表地点
- 输入12位电表表号(如:000012345678)
- 如不确定表号,可输入 AAAAAAAAAAAA 作为广播地点举行测试(仅实用于单电表毗连)
- 点击"完成"
5.3.4 添加收罗数据点
点击"新建标签",依次添加以下电表数据:
序号标署名称数据范例寄存器地点分析小数位1UaFloat02010100A相电压X.XX2UbFloat02010200B相电压X.XX3UcFloat02010300C相电压X.XX4IaFloat02020100A相电流X.XXX5IbFloat02020200B相电流X.XXX6IcFloat02020300C相电流X.XXX7P_totalFloat02030000总有功功率X.XXXX8Q_totalFloat02040000总无功功率X.XXXX9PFFloat02060000总功率因数X.XXX10FreqFloat02800002电网频率X.XX11EpiFloat00000000正向有功总电能X.XX12EqlFloat00010000正向无功总电能X.XX地点分析:DLT645协议利用数据标识(DI)作为寄存器地点,格式为DI3 DI2 DI1 DI0。如02010100表现A相电压。具体地点请参考电表分析书。
5.3.5 数据格式设置
对于每个标签,设置数据格式:
- 数据范例:Float
- 读写控制:读
- 原始值/工程值:根据电表现实量程设置(通常默认即可)
- 失败值:0(通讯失败时表现0)
5.4 设置IEC104协议转发
5.4.1 启用IEC104服务
- 在左侧导航栏点击"服务"
- 找到并点击 "IEC104"
- 在右侧设置窗口中设置参数:
参数设置值分析启用Yes启动IEC104功能端口2404IEC104尺度端口,保持默认公共地点11可修改,需与监控平台设置划一最大帧长度249利用默认周期上报隔断5单位:秒,0为不定期上报归一化数据范例Float利用默认上报厘革精度0.1数据厘革高出此值立即上报5.4.2 添加转发数据点
- 在IEC104服务设置界面,点击"添加标签"按钮
- 在弹出的对话框中选择要转发的数据标签
- 设置每个点位的IEC104信息对象地点:
标署名称IEC104范例信息对象地点分析UaAI-MeasuredValueShort16385遥测-短浮点UbAI-MeasuredValueShort16386遥测-短浮点UcAI-MeasuredValueShort16387遥测-短浮点IaAI-MeasuredValueShort16388遥测-短浮点IbAI-MeasuredValueShort16389遥测-短浮点IcAI-MeasuredValueShort16390遥测-短浮点P_totalAI-MeasuredValueShort16391遥测-短浮点Q_totalAI-MeasuredValueShort16392遥测-短浮点PFAI-MeasuredValueShort16393遥测-短浮点FreqAI-MeasuredValueShort16394遥测-短浮点EpiCOUNTER-IntegratedTotals1遥脉-电度量EqlCOUNTER-IntegratedTotals2遥脉-电度量地点范围分析:
- 遥信(DI-SinglePoint):1-16384
- 遥测(AI-MeasuredValueShort):16385-20480
- 遥控(DO-SingleCommand):24577-24832
- 遥调(AO-SetpointCommandShort):25089-25600
- 遥脉(COUNTER):自界说
5.4.3 点位地点设置本事
保举先添加第一个点位,手动修改地点为起始地点(如16385),后续添加的点位会主动在此地点上累加。
5.5 下载工程到网关
- 点击工具栏"下载"按钮
- 等候下载完成,输出窗口表现"Download Success"
- 点击"查察数据"按钮
- 在弹出的数据查察窗口中,确认各标签的"更新时间"为当前时间,状态为"Good"
6. 光伏监控平台接入
6.1 平台端设置
在光伏监控平台(IEC104客户端)上设置以下参数:
参数设置值分析从站IP192.168.1.199网关IP地点端标语2404IEC104尺度端口公共地点11与网关设置划一传输缘故原由1(周期/循环)根据需求设置6.2 毗连测试
利用PMA软件模仿IEC104主站举行测试:
- 打开PMA软件
- 选择菜单"文件 → 协议设置 → IEC870-5-104规约"
- 设置从站IP为网关IP(192.168.1.199)
- 设置主站IP为电脑IP(192.168.1.198)
- 公共地点设置为11
- 选择"运行模式 → 模仿主站"
- 选择"端口设置 → 毗连"
- 选择"IEC104主站控制 → 更多报文发送"
- TI选择100(总召唤),点击"发送"
- 在消息框中查察网关返回的数据
6.3 数据验证
确认以下数据在监控平台正确表现:
- 三相电压(Ua, Ub, Uc)
- 三相电流(Ia, Ib, Ic)
- 总有功功率、总无功功率
- 功率因数、频率
- 正向有功电能、正向无功电能
7. 4G无线网络接入(可选)
当光伏站点与监控平台之间无有线网络时,可通过4G方式接入。
7.1 硬件要求
- 利用支持4G的网关型号(如VB303-1110或VB303-1210)
- 预备Micro-SIM卡(开通数据流量功能)
- 安装4G天线
7.2 4G设置
- 将SIM卡安装到网关SIM卡槽
- 毗连4G天线
- 在VFBOX Studio中,启用"to Cloud"功能:
参数设置值启用Yes端口2404(固定,不可修改)远程服务器IP光伏平台公网IP远程服务器端口平台端标语注册帧可选,填写16进制身份辨认数据
- 下载工程并重启网关
- 通过"工具 → 表现网络设置"查察4G毗连状态
7.3 4G状态指示
WAN灯状态网络状态慢闪(200ms亮,1800ms灭)搜索4G网络慢闪(1800ms亮,200ms灭)已注册4G网络,待机快闪(125ms亮,125ms灭)数据传输中8. 常见题目与排查
8.1 收罗不到电表数据
排查项查抄内容接线RS485 A、B是否接反,是否打仗良好波特率网关与电表波特率是否划一(1200/2400)校验位是否为偶校验表号12位表号是否正确,可实行AAAAAAAAAAAA通讯超时得当增大通讯超时时间8.2 IEC104毗连不上
排查项查抄内容网络连通能否ping通网关IP端口占用端口2404是否被占用公共地点网关与平台公共地点是否划一防火墙是否关闭了防火墙8.3 利用VBtrace排查
通过VFBOX Studio下令行工具查察网关运行日志:- # 查看DLT645采集通信(端口20315对应DLT645-2007)
- vbtrace.exe 20315 192.168.1.199
- # 查看IEC104转发通信(端口20321)
- vbtrace.exe 20321 192.168.1.199
复制代码 9. 项目总结
9.1 方案上风
上风分析无需编程仅需参数设置,无需修改电表或平台步伐不影响原体系电表原有工作方式不受影响快速摆设简单设置即可完成,节流时间和人力资源工业级稳固符合工业应用尺度,可长期稳固运行机动扩展支持多种协议转换,便于后续体系升级9.2 应用场景扩展
本方案同样实用于:
- 变电站电能量收罗体系
- 配电主动化体系
- 能耗监测管理体系
- 智能修建能源管理
- 工业用电监控体系
9.3 技能参数汇总
项目参数收罗协议DLT645-1997 / DLT645-2007转发协议IEC 60870-5-104收罗接口RS485转发接口以太网 / 4G支持数据范例遥信、遥测、遥脉、遥控、遥调最大收罗点位根据网关型号(32/64/128/256/512/1024/无穷点)工作温度-20℃ ~ +60℃供电电源DC 9-30V10. 附录
10.1 DLT645常用数据标识速查表
数据项DI3DI2DI1DI0数据格式正向有功总电能00000000XXXXXX.XX反向有功总电能00010000XXXXXX.XX正向无功总电能00030000XXXXXX.XXA相电压02010100XXX.XB相电压02010200XXX.XC相电压02010300XXX.XA相电流02020100XXXX.XXXB相电流02020200XXXX.XXXC相电流02020300XXXX.XXX总有功功率02030000XX.XXXX总无功功率02040000XX.XXXX总功率因数02060000X.XXX电网频率02800002XX.XX10.2 IEC104信息对象地点规划发起
地点段用途范围1-1000遥信量开关状态、告警信号16385-17384遥丈量电压、电流、功率等模仿量24577-24677遥控量远程控制下令25089-25189遥调量设定值调解30001-31000遥脉量电能累计值 |